Un guide pratique de maintenance des appareillages : inspection des chambres d'extinction d'arc, mesure de la résistance transitoire et test des blocs sectionneurs

1. Portée et objectif

Ce manuel technique définit la procédure de maintenance standard des disjoncteurs à air (ACB) et des appareils de commutation de puissance avec des courants nominaux de 630 A à 6 300 A, utilisés dans les installations électriques industrielles des entreprises ukrainiennes. La procédure couvre l'inspection et la maintenance des chambres d'extinction d'arc, la mesure de la résistance électrique des principaux contacts à courant continu, ainsi que les tests fonctionnels des unités de protection à microprocesseur (sectionneurs).

La réglementation est élaborée conformément aux exigences du NPAOP 40.1.1-1.21 « Règles pour le fonctionnement sûr des installations électriques » (PBEE), des normes EN 60947-2 (Équipements de distribution et de contrôle basse tension. Partie 2. Disjoncteurs automatiques), ISO 45001 et du règlement intérieur d'UNITEC-D GmbH pour assurer le fonctionnement ininterrompu des équipements industriels.

La maintenance est effectuée lors des arrêts programmés de production : annuellement pour des conditions d'augmentation de la poussière et de l'humidité (usines minières et de traitement des minéraux, usines métallurgiques) ou une fois tous les 2 ans pour des conditions environnementales normales (ingénierie, industrie alimentaire), ainsi qu'après déclenchement du disjoncteur pour un courant de court-circuit supérieur à 50 % du pouvoir de coupure nominal ($I_{cu}$).

2. Précautions et sécurité

ПОПЕРЕДЖЕННЯ! НЕБЕЗПЕКА УРАЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМОМ ТА ДУГОВОГО СПАЛАХУ!
Перед початком будь-яких робіт виконайте повну процедуру блокування та маркування (LOTO): вимкніть вимикач, виведіть його в ремонтне положення (викатіть візок), заземліть вхідні та вихідні ошиновки за допомогою переносних заземлень відповідно до ДСТУ EN 50110-1. Використовуйте засоби індивідуального захисту (ЗІЗ): термостійкий одяг для захисту від дугового спалаху з мінімальним показником ATPV $\ge$ 12 ка/см², захисний шолом з лицьовим щитком (EN 166, клас захисту від електричної дуги), діелектричні рукавички класу 4 (до 36 кВ) згідно з EN 60903, та взуття з діелектричною підошвою.
ЗАБОРОНЕНО торкатися рухомих частин механізму під час взведення пружин. Переконайтеся, що запобіжні заходи виконані, а напруга на клемах дорівнює 0 В за допомогою перевіреного двополюсного індикатора напруги.

3. Outils et matériels nécessaires

4. Liste de contrôle de l'inspection préliminaire

5. Procédure de service étape par étape

1. Démontage et inspection des chambres d'extinction d'arc

   • Action : Dévissez les vis de fixation et retirez délicatement les chambres d'extinction d'arc de chaque pôle du disjoncteur. Inspectez les plaques de déionisation à l’intérieur de la chambre pour détecter toute brûlure, déformation ou dépôt important de poussière métallique.
   • Valeurs spécifiques : L'écart entre les plaques doit être uniforme (la valeur nominale dépend du type d'interrupteur, en moyenne 2,0 à 4,5 mm). Usure locale admissible des bords des plaques jusqu'à 15% de l'épaisseur initiale.
   • Indicateurs visuels : Absence de fusion des parois isolantes de la chambre, plaques propres sans court-circuit entre elles dû à la suie.
   • Erreurs typiques : N'installez pas les caméras dans un état humide ou avec des résidus de nettoyants abrasifs. N'utilisez pas de grattoirs métalliques pour nettoyer les murs en céramique.

2. Nettoyage et réparation de chambres d'extinction d'arc

   • Action : Nettoyez la cavité intérieure et les plaques des chambres d'extinction d'arc à l'aide d'un nettoyant en aérosol et de lingettes non pelucheuses. En présence de suie persistante, un léger ponçage avec du papier de verre à grain fin (grain pas plus gros que P400) est autorisé, après quoi il est possible de souffler avec une protection sèche et dégraissée sous une pression ne dépassant pas 2,0 bars.
   • Valeurs spécifiques : Pression de l'air comprimé pour la purge : 1,5 à 2,0 bars. Température de séchage (si une armoire thermique est utilisée) : pas supérieure à +60°C.
   • Indicateurs visuels : Absence totale de dépôts de suie et de carbone sur les cloisons internes.
   • Erreurs typiques : Une pression d'air trop élevée peut endommager les fragiles cloisons en céramique de la chambre d'extinction d'arc.

3. Inspection des principaux contacts

   • Action : Déplacez l'interrupteur sur la position "On" en tirant mécaniquement à la main (ou à l'aide d'une télécommande de test). Inspectez les contacts principaux et d'extinction d'arc pour détecter l'érosion, les piqûres et l'état du placage d'argent. Mesurer la course résiduelle des contacts (défaillance des contacts).
   • Valeurs spécifiques : L'épaisseur minimale autorisée du revêtement en métal précieux (oxyde d'argent/cadmium) sur les contacts principaux : pas moins de 0,8 mm. Défaillance du contact (pression de contact) : 1,5 – 3,0 mm selon la taille de l'interrupteur.
   • Indicateurs visuels : Point de contact uniforme sur tout le plan de contact (au moins 80 % de la surface).
   • Erreurs typiques : N'essayez pas de niveler les puits profonds des contacts avec un fichier ; cela réduit l'épaisseur de la couche d'argent et conduit à une défaillance rapide. Si l'usure est supérieure à la normale, remplacez le groupe de contact.

4. Mesure de la résistance transitoire des contacts principaux (microohmmètre)

   • Action : Connectez les sondes du microohmmètre selon un schéma "à quatre fils" (connexions Kelvin) aux barres de connexion supérieure et inférieure de chaque pôle de l'interrupteur avec les contacts fermés. Appliquez un courant de mesure de 100 A (ou plus) et enregistrez la valeur de résistance pour chaque pôle (phases A, B, C).
   • Valeurs spécifiques : La résistance de contact d'un pôle du disjoncteur doit être conforme aux spécifications d'usine OEM (généralement pas plus de 30 à 50 µOhms pour les disjoncteurs de 1 600 A et pas plus de 15 µOhms pour les disjoncteurs de 4 000 A). La différence entre les phases ne doit pas dépasser 10 %.
   • Indicateurs visuels : Valeur numérique stable sur l'écran de l'appareil sans sauts.
   • Erreurs typiques : Un mauvais contact des sondes du microohmmètre avec le bus oxydé donne des résultats gonflés. Avant de mesurer, nettoyez les points de connexion des sondes jusqu'à obtenir un éclat métallique.

5. Test du bloc de protection du microprocesseur (sectionneur)

   • Action : Connectez un dispositif d'injection de courant secondaire aux connecteurs de test du déclencheur (par exemple Schneider Electric Micrologic, ABB PR122/PR123, Siemens 7SJ/ETU, etc.). Exécutez le logiciel ou le script de test pour vérifier le fonctionnement par zone : protection contre les surcharges ($L$ - Long délai), protection contre les courts-circuits avec temporisation ($S$ - Court délai), déclenchement instantané ($I$ - Instantané) et protection contre les défauts à la terre ($G$ - Défaut à la terre).
   • Valeurs spécifiques : Le temps d'activation doit se situer dans les limites des courbes caractéristiques courant-temps (TCC) autorisées avec une erreur ne dépassant pas $\pm 10\%$. Vérifiez la tension de l'alimentation interne et l'état de la batterie de secours au lithium (la tension de la batterie est d'au moins 3,0 VDC).
   • Indicateurs visuels : Ouverture nette des contacts d'alimentation de l'interrupteur dans le délai spécifié, apparition du code d'erreur correspondant ou indication de fonctionnement sur l'écran de l'appareil.
   • Erreurs typiques : Déconnectez toujours les circuits de commande externes avant d'appliquer des signaux de test pour éviter un déclenchement intempestif dans les cellules adjacentes de l'appareillage de commutation.

6. Lubrification des unités mécaniques et assemblages

   • Action : Appliquez une fine couche du lubrifiant recommandé sur les joints de pivotement du mécanisme mobile, les arbres à cames et les engrenages du mécanisme à ressorts du peloton. Vérifiez les couples de serrage de toutes les vis de puissance internes. Installez les chambres d'extinction d'arc en place et fixez-les solidement avec des vis.
   • Valeurs spécifiques : Couple de serrage des boulons de fixation de la chambre d'extinction d'arc : 8 - 10 Nm (selon les instructions du fabricant). Couple de serrage des boulons principaux du pneu (filetage M10) : 45-50 Nm ; filetage M12 : 75 – 85 Nm (classe de résistance 8,8).
   • Indicateurs visuels : Absence d'excès de lubrifiant (pouvant capter la poussière), fixation mécanique fiable de tous les éléments.
   • Erreurs typiques : Une lubrification excessive du mécanisme de verrouillage peut entraîner une accumulation de poussière et un blocage des pièces mobiles dans des conditions de production poussiéreuses.

6. Liste de contrôle d'inspection après réparation

7. Guide de dépannage

8. Calendrier d'entretien recommandé

9. Répertoire des pièces détachées

Pour sélectionner des pièces détachées d'origine ou compatibles pour votre appareillage, rendez-vous sur notre catalogue électronique UNITEC-D.

10. Liens

• DSTU EN 60947-2 :2015 — Équipements de distribution et de contrôle basse tension. Partie 2. Commutateurs automatiques.
• NPAOP 40.1.1-1.21-98 — Règles de sécurité d'exploitation des installations électriques (PBEE).
• DSTU EN 50110-1 :2016 — Exploitation des installations électriques.
• EN 60364 – Installations électriques basse tension.
• Documentation technique et instructions d'utilisation des principaux fabricants OEM d'équipements électriques (Schneider Electric, ABB, Siemens, Eaton).